NDMP(Network Data Management Protocol)是一種基于企業(yè)級數(shù)據(jù)管理的開放協(xié)議。NDMP中定義了一種基于網(wǎng)絡(luò)的協(xié)議和機(jī)制，用于控制備份、恢復(fù)、以及在主要和次要存儲器之間的數(shù)據(jù)傳輸。

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NDMP協(xié)議最初是由Network Appliance 和 Legato Systems公司聯(lián)合開發(fā)設(shè)計的，而今在性能方面已得到了極大的增強(qiáng)，并被存儲界廣泛采用。現(xiàn)在，存儲網(wǎng)絡(luò)行業(yè)協(xié)會(SNIA)成立了一個工作組專門負(fù)責(zé)制定此協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)。該工作組正處于制定協(xié)議第五版本的***階段。

NDMP協(xié)議是一個管理協(xié)議，專注于數(shù)據(jù)源(以文件系統(tǒng)的形式向NDMP呈現(xiàn)) 和備份設(shè)備之間的備份過程管理。

基本概念

• NDMP服務(wù): NDMP主機(jī)上的狀態(tài)機(jī)，可以通過網(wǎng)絡(luò)協(xié)議訪問它并且通過NDMP協(xié)議來控制它。NDMP服務(wù)包括3種服務(wù)，數(shù)據(jù)服務(wù)(Data Service)、磁帶服務(wù)(Tape Service)和轉(zhuǎn)換服務(wù)(SCSI Path-through Service)。
• NDMP服務(wù)器: 被一個NDMP控制的一個或者多個獨立的NDMP服務(wù)的實例。因此，數(shù)據(jù)/磁帶/SCSI服務(wù)器是一個NDMP服務(wù)器，提供數(shù)據(jù)、磁帶和SCSI服務(wù)。
• NDMP會話: 是一個DMA和2個NDMP服務(wù)的配置，用來進(jìn)行數(shù)據(jù)操作比如備份和恢復(fù)數(shù)據(jù)。
• 主存系統(tǒng):簡單來說就是提供備份數(shù)據(jù)的系統(tǒng)，它要提供數(shù)據(jù)服務(wù)。
• 輔存系統(tǒng):簡單來說就是存儲備份數(shù)據(jù)的系統(tǒng)，它要提供磁帶服務(wù)，通常也提供SCSI服務(wù)。
• 數(shù)據(jù)流: 一個在NDMP數(shù)據(jù)連接中傳輸?shù)膯蜗虻淖止?jié)流。數(shù)據(jù)連接是建立在2個NDMP服務(wù)中的。
• MOVER: 磁帶服務(wù)的一個部分，它負(fù)責(zé)在磁帶和數(shù)據(jù)流之間傳輸數(shù)據(jù)。

備份原理

NDMP中定義了一種基于網(wǎng)絡(luò)的協(xié)議和機(jī)制，用于控制備份，恢復(fù)，以及在主要和次要存儲器之間的數(shù)據(jù)傳輸。

NDMP結(jié)構(gòu)基于客戶機(jī)/服務(wù)器模型。文件備份管理軟件用作客戶機(jī)，也就是NDMP數(shù)據(jù)管理應(yīng)用程序(DMA)。在一次NDMP會話中，有且只有一個DMA。數(shù)據(jù)管理會話中的其它每個進(jìn)程都是一個NDMP服務(wù)。DMA將數(shù)據(jù)服務(wù)器和磁帶服務(wù)器進(jìn)行分離。NDMP也提供磁帶設(shè)備和SCSI介質(zhì)的底層控制。

DMA是用于創(chuàng)建和控制NDMP會話的應(yīng)用程序。

DMA負(fù)責(zé)讀取、存儲并管理所有會話狀態(tài)(服務(wù)器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、磁帶設(shè)置和編號方式、同步點等所有需要繼續(xù)或后退會話的所有操作，實現(xiàn)備份過程的控制，例如完全或部分恢復(fù)一個文件系統(tǒng))。

在DMA和每個NDMP服務(wù)之間有且只有一個連接，即NDMP控制連接(一個雙向的TCP/IP連接)。

備份數(shù)據(jù)流在NDMP服務(wù)之間進(jìn)行傳輸和復(fù)制(如上圖，在Primary Storage和Secondary Storage之間)。

磁帶備份可以帶來許多實際的利益，減小投資成本?？梢岳矛F(xiàn)有的磁帶設(shè)備作備份介質(zhì)。而且，磁帶介質(zhì)的單位成本比磁盤要低，根據(jù)其存儲特性，作為數(shù)據(jù)備份介質(zhì)是很適宜的。

為什么使用NDMP備份？

先說說傳統(tǒng)NAS備份方式，傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)備份依靠一個安裝在所有待備份服務(wù)器上的備份代理程序。這些服務(wù)器同時訪問NAS設(shè)備，數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)從其他服務(wù)器傳送到備份服務(wù)器上，也就是說，這些服務(wù)器先從NAS設(shè)備中將需要備份的數(shù)據(jù)讀出，然后再通過網(wǎng)絡(luò)將這些數(shù)據(jù)傳送到備份服務(wù)器上備份。

NDMP(網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)管理協(xié)議)是一個專門為NAS設(shè)備的數(shù)據(jù)備份系統(tǒng)設(shè)計的協(xié)議。簡單來講，它可以讓NAS設(shè)備直接向其所連接的磁帶設(shè)備或者位于網(wǎng)絡(luò)上的備份服務(wù)器發(fā)送需要備份的數(shù)據(jù)，這個過程不需要任何備份客戶端代理的參與。

相對于傳統(tǒng)備份模式，NDMP備份模式主要有LAN-Free，對服務(wù)器性能無影響(Server Free)2個優(yōu)點。

NDMP 備份可以支持各種 NAS 存儲，而無需為每個設(shè)備開發(fā)專用軟件。NDMP軟件會在 NAS 設(shè)備上運行，并為管理者提供了一個通用框架，用于管理 NAS 基礎(chǔ)架構(gòu)的備份和還原操作，NDMP帶來的好處:

• NDMP消除技術(shù)壁壘
• NDMP使NAS廠商專注于核心競爭力
• NDMP是一個開放的標(biāo)準(zhǔn)

NDMP協(xié)議版本比較

目前主機(jī)協(xié)議版本為V4、V5，但事實上廣泛遵循的版本是V4版本。

V4版本改進(jìn)存儲設(shè)備和備份軟件能力和廠商間的可協(xié)作性，業(yè)務(wù)被服務(wù)分為Tape、Data、SCSI ，可支持SAN、NAS存儲設(shè)備。增加擴(kuò)展性、SnapShot、SnapVault、SnapMirror、Restartable等。

V5繼承V4對V3的改進(jìn)，新增了Multiplexing能力加快備份/恢復(fù)的速度；基于Translate可使各廠家提供自己的優(yōu)化方案(如壓縮、加密等)。

V5比V4做了架構(gòu)變化，控制流和數(shù)據(jù)流分離，DMA基于會話管理(Translate等任務(wù)也是會話)，業(yè)務(wù)自己管理狀態(tài)，使DMA和DSP更徹底解耦，廠商間更容易兼容，更容易做各自擴(kuò)展。

主要支持NDMP的備份軟件

• 1、NetBackup: NBU軟件各模塊分為三層體系，分別是Clients/Agents、Master Server和Media Servers。備份過程中，數(shù)據(jù)從Clients/Agents傳遞給Media Servers，Media Servers將數(shù)據(jù)存放到備份介質(zhì)上。
• 2、Networker: NetWorker支持?jǐn)?shù)據(jù)的備份和歸檔，支持NAS存儲的NDMP備份方式。在NetWorker的備份過程中，數(shù)據(jù)流從Client端傳遞到Storage Server/Storage Node端，Storage Server/Storage Node再將數(shù)據(jù)保存至備份介質(zhì)上。
• 3、CommVault: Simpana軟件各模塊分為三層體系，分別是主控服務(wù)器CommServe、介質(zhì)服務(wù)器Media Agent、客戶端服務(wù)器iDataAgent。各個模塊可以安裝在相同的計算機(jī)上，也可以安裝在不同的計算機(jī)上。備份過程中，iDataAgent負(fù)責(zé)將備份數(shù)據(jù)傳遞給Media Agent，Media Agent將數(shù)據(jù)存放到備份介質(zhì)上。備份介質(zhì)可以是本地硬盤、磁帶庫、網(wǎng)絡(luò)共享空間等。
• 4、IBM TSM: TSM分為Agent和備份服務(wù)器。備份過程中，數(shù)據(jù)從Agents傳遞給備份服務(wù)器，備份服務(wù)器將數(shù)據(jù)存放到備份介質(zhì)上。

NDMP常見備份方案

NDMP可以讓NAS設(shè)備直接向其所連接的磁帶設(shè)備或者位于網(wǎng)絡(luò)上的備份服務(wù)器發(fā)送需要備份的數(shù)據(jù)，這個過程不需要任何備份Client Agent的參與。NDMP通常有3類組網(wǎng)方式，3-Way，3-Way和Remote。

2-Way組網(wǎng)

2-way組網(wǎng)方式中，備份介質(zhì)不再與備份服務(wù)器連接，而是直接與NAS存儲系統(tǒng)連接。備份服務(wù)器執(zhí)行備份操作的時候，通過以太網(wǎng)將備份命令傳遞給NAS存儲，NAS存儲直接將數(shù)據(jù)備份到與其連接的磁帶庫上。

從上圖中可以發(fā)現(xiàn)，NDMP 2-way這種備份方式下，數(shù)據(jù)流直接傳遞到備份介質(zhì)上，大大提升了傳輸性能，同時減少了服務(wù)器資源的占用。但是由于磁帶庫是連接給NAS存儲的，所以磁帶庫只能給這一臺NAS存儲做備份。

3-Way組網(wǎng)

3-Way備份方式下，NAS存儲系統(tǒng)可以通過專用備份網(wǎng)絡(luò)傳遞備份數(shù)據(jù)到連接了磁帶庫的NAS存儲上，由該NAS存儲將數(shù)據(jù)備份到磁帶庫中去。3-way備份方式實現(xiàn)了多個NAS存儲之間共享磁帶庫的目的，但是由于其數(shù)據(jù)需要在NAS存儲之間傳遞，性能受限于備份網(wǎng)絡(luò)的帶寬。

2-way和3-way組網(wǎng)中，由于數(shù)據(jù)都是從NAS存儲系統(tǒng)上備份到磁帶庫中，所以NAS存儲系統(tǒng)必須支持磁帶庫。為了屏蔽這種限制，衍生出下面這種Remote組網(wǎng)方式。

Remote組網(wǎng)

這種組網(wǎng)方式下，由備份軟件負(fù)責(zé)和磁帶庫相關(guān)的操作，NAS存儲只需要將數(shù)據(jù)傳遞給備份服務(wù)器就可以。

這種組網(wǎng)方式下，由備份軟件負(fù)責(zé)和磁帶庫相關(guān)的操作，NAS存儲只需要將數(shù)據(jù)傳遞給備份服務(wù)器就可以。這種組網(wǎng)下，對NAS存儲的要求降低了，也可以共用磁帶庫資源，但是由于數(shù)據(jù)都是通過網(wǎng)絡(luò)傳遞給服務(wù)器，所以性能會偏低，同時備份服務(wù)器的負(fù)荷也增加了。